河西走廊西部近40年高、低溫氣候特征分析

陳麗娜 李健 秦三杰

摘 ?要：利用河西走廊西部7個氣象站1971—2010年高溫（日最高氣溫≥35℃）、低溫（日最低氣溫≤-20℃）氣象資料，運用統(tǒng)計學方法分析了高、低氣溫的時空分布、強度和環(huán)流形勢等氣候特征。結(jié)果表明，河西走廊西部高溫天氣主要發(fā)生在中部盆地和北部川區(qū)，低溫天氣主要發(fā)生在海拔較高的北部山區(qū)和戈壁。隨著氣候變暖，高溫日數(shù)呈增加趨勢，強度增強;低溫日數(shù)總體變化不明顯，強度略有減弱。高溫天氣主要出現(xiàn)在6、7、8月，低溫天氣主要出現(xiàn)在1、2、12月。高溫天氣出現(xiàn)在剮熱帶高壓控制區(qū)城內(nèi)，低溫天氣出現(xiàn)在強冷空氣堆積和入侵的區(qū)域內(nèi)。

關鍵詞：河西走廊西部;高溫;低溫;氣候特征

中圖分類號 P446 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）10-0135-03

進入21世紀以來，全球氣候變化加劇，極端高溫事件頻發(fā)，呈現(xiàn)出強度大、頻次高、范圍廣等特點。極端高溫事件往往與干旱相伴而來，嚴重威脅人們的生命及能源、水資源和糧食安全等。近年來，全球高溫日數(shù)有所增多，高溫強度增強，對人類活動、健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均產(chǎn)生了不同程度的影響[1-2]。在氣候變暖的大背景下，低溫天氣雖然出現(xiàn)的概率逐漸減小，但來勢猛、影響范圍大、危害重。因此，在氣候變暖背景下，要更加重視防御低溫對工、農(nóng)、牧業(yè)的凍害及人們生產(chǎn)生活的影響[3-4]。為此，本文分析了河西走廊西部近40年高、低溫氣候特征，以期為當?shù)馗?、低溫的準確預報和預警提供一定的理論依據(jù)。

1 高、低溫標準

《甘肅省氣象災害預警信號發(fā)布辦法》中規(guī)定：河西走廊高溫的標準為極端最高氣溫≥35℃;在《重要天氣質(zhì)量評定辦法》中規(guī)定：河西走廊低溫的標準為極端最低氣溫≤-20℃。本文規(guī)定：有1站日極端最高氣溫≥35℃或日極端最低氣溫≤-20℃定為1個高溫日或低溫日;有1站日極端最高氣溫≥37℃或日極端最低氣溫≤-22℃定為1個強高溫日或強低溫日。

2 河西走廊西部高、低溫的氣候特征

2.1 空間分布特征 河西走廊西部的酒泉市以肅北縣為南部山區(qū)、馬鬃山鎮(zhèn)（屬肅北縣）為北部山區(qū)，肅州區(qū)為南部川區(qū)，金塔縣和玉門市為北部川區(qū)、瓜州縣和敦煌市為中部盆地區(qū)。由表1知，近40年河西走廊西部高溫天氣次數(shù)為1575次，且地域差別很大，肅北縣和馬鬃山鎮(zhèn)分別僅出現(xiàn)4次和7次，肅州區(qū)和金塔縣出現(xiàn)次數(shù)也較少，而高溫天氣主要集中在金塔縣、瓜州縣和敦煌市，其中敦煌市出現(xiàn)672次，占總次數(shù)的42.7%;瓜州縣和金塔縣分別出現(xiàn)522次和313次，分別占總次數(shù)的33.1%和19.8%，3地總占總次數(shù)的95.7%。強高溫日數(shù)要遠少于高溫日數(shù)，占高溫日數(shù)的22%，在地域上也主要集中在金塔縣、瓜州縣和敦煌市。低溫天氣在各縣、市（區(qū)）都有發(fā)生，出現(xiàn)次數(shù)最少肅北縣65次，次少的敦煌市135次;肅州區(qū)、金塔縣、玉門市和瓜州縣分別為236次、225次、304次和289次，分別占總次數(shù)的10.6%、10.1%、13.7%和13.0%;而低溫日數(shù)最多馬鬃山鎮(zhèn)出現(xiàn)972次，占總數(shù)的43.7%。強低溫日數(shù)也明顯少于低溫日數(shù)，占低溫日數(shù)的49%，高于強高溫日數(shù)占高溫日數(shù)的比例。由于北部馬鬃山區(qū)緯度和海拔高度都較高，氣溫常年偏低，且多戈壁，沙漠氣候顯著，夜間降溫快、降幅大，低溫日數(shù)最多;肅州區(qū)、金塔縣、玉門市和瓜州縣處在酒泉市南、北川區(qū)及中部盆地邊緣地帶，海拔高度略高、多戈壁，晝夜溫差較大，高低溫日數(shù)都有所分布（玉門市和肅州區(qū)海拔高度偏高，高溫日數(shù)少）;敦煌市和瓜州縣位于中部盆地區(qū)，海拔高度較低，多沙地，尤其敦煌市與新疆庫姆塔格沙漠接壤，屬于典型的沙漠氣候區(qū)，干旱少雨，白天升溫快，高溫日數(shù)較多;而南部山區(qū)肅北位于祁連山區(qū)涵養(yǎng)林，海波較高，降水較多，氣候濕潤，高低溫日數(shù)都不多。

2.2 時間變化特征

2.2.1 年代變化 由表2可知，20世紀70—80年代，肅州、金塔、玉門和瓜州的高溫日數(shù)變化不大，敦煌的高日數(shù)有所增加。20世紀80年代至2010年，5站的高溫日數(shù)都在增加，肅州、金塔和瓜州在20世紀80—90年代增加明顯，而玉門和敦煌在20世紀90年代至2010年增加更明顯，總體上全市高溫總?cè)諗?shù)在明顯增加;全市低溫日數(shù)在20世紀70—90年代，除肅州和馬鬃山以外，其余站點都在減少，肅州在20世紀70—80年代在減少，而在20世紀80—90年代又有所增加，馬鬃山在20世紀70—80年代增加，在20世紀80—90年代又在減少，而20世紀90年代至2010年全市低溫日數(shù)又有明顯的增加。總體來看，全市低溫總?cè)諗?shù)在20世紀70—90年代在減少，20世紀90年代至2010年又明顯增加，21世紀初10年的低溫總?cè)諗?shù)甚至超過了20世紀70年代的低溫總?cè)諗?shù)。由此可見，全球變暖的趨勢是明顯的，高溫日數(shù)隨著年代明顯增加，低溫日數(shù)在上世紀也是減少的，但在本世紀初又明顯增加，表現(xiàn)了進入新世紀以來氣候異常變化，極端天氣出現(xiàn)頻繁。

2.2.2 年變化 由圖1a可知，河西走廊西部的高溫日數(shù)呈逐年增加的趨勢。由線性擬合統(tǒng)計近40年的遞增率可知，敦煌和瓜州為3d/10a，金塔為2d/10a，都是呈增加的趨勢。敦煌和瓜州出現(xiàn)高溫日數(shù)最多的年份為1999年，分別為34d和30d，金塔為2010年，為23d。另外，金塔有3年沒有出現(xiàn)高溫日數(shù)，瓜州有2年沒有出現(xiàn)，而敦煌則每年都有高溫日數(shù)出現(xiàn)。由圖1b可知，河西走廊西部低溫日數(shù)變化年變化不明顯，由線性擬合統(tǒng)計近40年的遞增率，除馬鬃山有增加的趨勢外，其余縣市變化都略有增或減，總體變化不明顯。除馬鬃山外，其余站點出現(xiàn)低溫日數(shù)最多的年份是2008年，這與2008年全國氣溫異常偏低很好的吻合，低溫日數(shù)出現(xiàn)次高峰的年份是1984年。另外，除馬鬃山外，其余站點都有為出現(xiàn)低溫日數(shù)的年份。

2.2.3 月變化 由表3知，高溫主要出現(xiàn)在6、7、8月，其中7月最多，占高溫總?cè)諗?shù)的51.4%，8月次之，占28.3%，再次為6月占17.3%;4、5、9只占3%，其中4月僅有瓜州出現(xiàn)2次高溫、敦煌出現(xiàn)1次高溫。低溫主要出現(xiàn)在12、1、2月，其中1月最多，占低溫總?cè)諗?shù)46.8%，12月次之，占30.0%，再次為12月，占18.7%;10、11、3月只占4.5%，且10月僅有玉門出現(xiàn)過1次低溫。

2.3 強度變化特征 由圖2a可知，河西走廊西部高溫強度總體上呈逐年增強的趨勢，20世紀70年代高溫強度較弱，20世紀80年代以后高溫強度總體有所增強，但其間20世紀90年代又有所減弱，到21世紀初10年又在增加，較強的高溫年份有1981年、1986年、2005年。敦煌最強高溫出現(xiàn)在1981年7月24日，為41.7℃，瓜州和金塔最強高溫出現(xiàn)在2005年7月15日，分別為42.1℃和40.5℃。由圖2b可知，河西走廊西部的低溫強度總體上呈逐年略減弱的趨勢，初馬鬃山略有增強外，其余各站都是減弱的趨勢，20世紀70—80年代低溫強度較強，到20世紀90年代有所減弱，到21世紀初10年又有所增加。較強的低溫年份為1984年、2003年和2008年。馬鬃山和金塔最強低溫出現(xiàn)在2002年12月25日，分別為-37.1℃和-29.6℃，玉門、敦煌和肅州最強低溫出現(xiàn)在1991年12月27日，分別為-35.1℃、-30.5℃和-29.8℃。

3 高低溫環(huán)流特征

夏季，河西走廊西部的高溫天氣主要出現(xiàn)在副熱帶高壓控制的區(qū)域內(nèi)。高空環(huán)流形勢為：西太平洋副熱帶高壓西伸北抬，整個河西走廊為副熱帶高壓脊線所控制，這種形勢的高溫天氣持續(xù)日數(shù)多，濕度大，天氣悶熱。冬季，低溫天氣的出現(xiàn)與冷空氣的入侵堆積和強度密切相關。一般在烏山強高壓脊作用下，冷空氣自脊前下滑后在巴爾喀什湖至蒙古西部上空堆積，形成深厚強大的蒙古冷高壓后入侵到河西走廊，這種形勢的特點是冷空氣勢力強，氣溫下降幅度大，低溫天氣持續(xù)日數(shù)多。

4 小結(jié)

（1）河西走廊西部高溫天氣主要發(fā)生在中部盆地和北部川區(qū);低溫天氣主要發(fā)生在海拔較高的北部山區(qū)和戈壁，中部盆地較少。

（2）年高溫日數(shù)呈增加趨勢，強度增強;年低溫日數(shù)總體變化不明顯，強度略有減弱。

（3）高溫天氣主要出現(xiàn)在6、7、8月，低溫主要出現(xiàn)在l、2、12月。

（4）高溫天氣出現(xiàn)在副熱帶高壓控制區(qū)域內(nèi)，低溫天氣出現(xiàn)在強冷空氣堆積和入侵的區(qū)域內(nèi)。

參考文獻

[1]楊曉玲，丁文魁，楊金虎.河西走廊東部近50年高、低溫氣候特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學 2011，39（11）.

[2]馬鵬里，王若升，王寶靈，楊小利.我國西北地區(qū)地面最高和最低氣溫變化及分布的特征[J].高原氣象，2002（5）.

[3]趙慶云，李棟梁，吳洪寶.西北區(qū)東部近40年地面氣溫變化的分析[J].高原氣象，2006（4）.

[4]王鵬祥，楊金虎.中國西北近45a來極端高溫事件及其對區(qū)域性增暖的響應[J].中國沙漠，2007（4）. ? ? ? ? （責編：張宏民）